煤氧化动力学理论及应用

序

前言

Preface

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容与技术路线

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 技术路线

参考文献

第2章 煤氧化动力学基础

2.1 煤的特性及煤自燃过程

2.1.1 煤的形成及分类

2.1.2 煤的化学结构及特性

2.1.3 煤自燃发展过程及其影响因素

2.2 热自燃基础

2.2.1 物质自燃理论

2.2.2 热动力学理论

参考文献

第3章 煤的官能团分布及结构性实验

3.1 煤表面基团的红外漫反射实验

3.1.1 漫反射红外光谱原位技术

3.1.2 红外光谱谱图分析方法

3.1.3 煤表面基团的红外光谱测试实验条件

3.1.4 煤表面基团的红外漫反射光谱图

3.1.5 煤表面基团红外谱图的定量分析

3.2 煤的分子结构测试及模型构建

3.2.1 原煤结构的超声萃取及红外光谱分析

3.2.2 煤结构超声萃取产物的核磁共振分析

3.2.3 煤超声萃取产物的同步荧光光谱

3.2.4 煤的微观结构组成

参考文献

第4章 煤自燃过程中的官能团变化及产热产物实验

4.1 煤低温氧化过程的官能团变化特性

4.1.1 程序升温流红外光谱测试

4.1.2 原位恒温流红外光谱测试

4.1.3 官能团变化特性分析

4.2 煤低温氧化过程的放热特性

4.2.1 煤氧化过程的热测试

4.2.2 初始放热温度

4.2.3 总放热量

4.2.4 放热量随温度的变化规律

4.2.5 煤在不同氧化阶段的放热量对比

4.2.6 活化能的微量热过程求解

4.3 煤低温氧化过程的气体产生规律

4.3.1 测试过程

4.3.2 CO的产生与变化趋势

4.3.3 CO2的产生与变化趋势

4.3.4 CxHy的产生与变化趋势

参考文献

第5章 煤结构中的基本单元及反应活性

5.1 煤官能团结构单元的划分

5.2 煤分子结构的组成单元

5.3 煤自燃研究的量子化学方法

5.3.1 量子力学基础

5.3.2 量子化学计算方法

5.3.3 煤官能团结构单元量子计算分析

5.4 煤官能团结构单元的量子化学分析

5.4.1 计算方法分析

5.4.2 氧气的量子化学分析

5.4.3 煤表面官能团结构单元的量子化学分析

5.4.4 煤表面官能团结构单元活性分析

参考文献

第6章 煤自燃过程的基元反应机理

6.1 煤自燃过程的反应类型分析

6.1.1 物理吸附

6.1.2 化学吸附及其缓慢氧化

6.2 官能团结构单元对氧气的吸附

6.2.1 煤氧吸附的分子振动特征

6.2.2 煤氧表面吸附态的量子化学研究

……

第7章 煤自燃倾向性氧化动力学鉴定方法

第8章 煤自然发火期氧化动力学确定方法

第9章 防治煤自燃的高效化学阻化剂

第10章 全书总结

中英文对照表

《煤氧化动力学理论及应用》针对煤的组成及结构复杂的特点，将煤的复杂自燃机理分解成基本结构单元开展研究，应用现代测试手段与量子化学计算技术对煤自燃过程中的微观结构变化与产热等特性进行测试与计算，总结出煤中易发生氧化与自由基反应的化学基本结构单元群，提出煤中所有活性结构单元的基元反应序列及机理，构建煤自燃的氧化动力学理论，并将该理论在煤自燃倾向性鉴定、确定煤自然发火期和防治煤自燃的高效化学阻化剂等方面进行应用。
　　《煤氧化动力学理论及应用》可供矿业工程、安全工程等相关专业的高等院校、科研院所的师生、研究人员及企业的技术管理干部参考使用。